JP5980139B2

JP5980139B2 - Vehicle silencer

Info

Publication number: JP5980139B2
Application number: JP2013021042A
Authority: JP
Inventors: 智水谷
Original assignee: Kojima Industries Corp
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2033-02-06
Also published as: JP2014152651A

Description

本発明は、車両の吸気管等に設けられる車両用消音器に関する。 The present invention relates to a vehicle silencer provided in an intake pipe or the like of a vehicle.

過給器とインタークーラーを備えた過給エンジンにおいて、過給時に生じる過給音（気流音）を低減するために、過給器とインタークーラーを接続する吸気管にサイドブランチ（消音器）を設けることが知られている。
過給音は、２〜３ｋＨｚの広い高周波数のため、サイドブランチの内部空間を仕切り板で仕切り、消音できる周波数帯を広げる提案が従来なされている（たとえば、特許文献１，２）。 In a supercharged engine equipped with a supercharger and an intercooler, a side branch (silencer) should be provided in the intake pipe that connects the supercharger and the intercooler to reduce the supercharging sound (airflow sound) that occurs during supercharging. It has been known.
Since the supercharging sound has a wide high frequency of 2 to 3 kHz, a proposal has been made to partition the internal space of the side branch with a partition plate and widen the frequency band that can be silenced (for example, Patent Documents 1 and 2).

従来の車両用消音器にはつぎの問題点がある。
狙いの消音周波数に変更があった場合、サイドブランチ長（Ｌ）を変更する、あるいは、サイドブランチが吸気通路と連通する開口の面積を変更する必要がある。そのため、多大な修正が必要となる。 The conventional vehicle silencer has the following problems.
When the target silencing frequency is changed, it is necessary to change the side branch length (L) or the area of the opening where the side branch communicates with the intake passage. Therefore, a great deal of correction is required.

特開２０１２−６７６７３号公報JP 2012-67673 A 実開昭５６−１３８１０８号公報Japanese Utility Model Publication No. 56-138108

本発明の目的は、狙いの消音周波数が変更になっても、従来に比べて僅かな形状変更のみで対応可能な車両用消音器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a muffler for a vehicle that can cope with only a slight shape change as compared with the prior art even when the target muffle frequency is changed.

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）管の半径方向外側で該管の周方向に延びており内部空間が前記管の内部通路と連通するサイドブランチを、前記管の同一周上に複数有し、
前記複数のサイドブランチの各サイドブランチを構成する壁の一部が、前記管を構成する壁と共有している、車両用消音器であって、
前記複数のサイドブランチの各サイドブランチの内部空間の下端部に、該各サイドブランチの内部空間と前記管の内部通路とを連通する開口が設けられている、車両用消音器。
The present invention for achieving the above object is as follows.
(1) having a plurality of side branches on the same circumference of the pipe that extend in the circumferential direction of the pipe on the radially outer side of the pipe and whose internal space communicates with the internal passage of the pipe;
A part of a wall constituting each side branch of the plurality of side branches is a vehicle silencer shared with a wall constituting the pipe ,
A muffler for a vehicle, wherein an opening that connects the internal space of each side branch and the internal passage of the pipe is provided at a lower end portion of the internal space of each side branch of the plurality of side branches.

上記（１）の車両用消音器によれば、サイドブランチ構成壁の一部が管構成壁と共有しているため、サイドブランチ構成壁と管構成壁との共有壁の長さを変更するだけで消音周波数を変更できる。そのため、狙いの消音周波数が変更になっても、従来に比べて僅かな形状変更のみで対応可能である。 According to the vehicle silencer of (1) above, since a part of the side branch constituent wall is shared with the pipe constituent wall, only the length of the common wall between the side branch constituent wall and the pipe constituent wall is changed. The mute frequency can be changed with. Therefore, even if the target silencing frequency is changed, it is possible to cope with only a slight shape change compared to the conventional case.

また、管が過給エンジンにおける過給器とインタークーラーとを接続する吸気管である場合であっても、上記（１）で得られる効果を得ることができる。
Further, even when the pipe is an intake pipe that connects the supercharger and the intercooler in the supercharged engine, the effect obtained in the above (1) can be obtained.

また、サイドブランチの内部空間の下端部にサイドブランチの内部空間と管の内部通路とが連通する開口が設けられているため、管内にオイルや水などの液体が存在する場合であっても、サイドブランチ内にオイルや水が溜まってしまうことを抑制できる。
In addition, since an opening is provided in the lower end portion of the internal space of the side branch so that the internal space of the side branch communicates with the internal passage of the pipe, even when liquid such as oil or water exists in the pipe, Oil and water can be prevented from accumulating in the side branch.

本発明実施例の車両用消音器における管が、過給機とインタークーラーを備えた過給エンジンにおける過給器とインタークーラーとを接続する吸気管である場合の、エンジンの模式系統図である。It is a schematic system diagram of an engine when the pipe | tube in the muffler for vehicles of this invention Example is an intake pipe which connects the supercharger and intercooler in a supercharged engine provided with the supercharger and the intercooler. 本発明実施例の車両用消音器の、２部品構成である場合の、斜視図である。It is a perspective view in the case of the two-part configuration of the vehicle silencer of the embodiment of the present invention. 本発明実施例の車両用消音器の、２部品構成である場合の、正面図である。It is a front view in the case of a two-part configuration of the vehicle silencer of the embodiment of the present invention. 図３のＣ−Ｃ線拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line CC in FIG. 3. 本発明実施例の車両用消音器の、２部品構成である場合の、分解斜視図である。It is a disassembled perspective view in the case of the two-part configuration of the vehicle silencer of the embodiment of the present invention. 本発明実施例の車両用消音器の、２部品構成である場合の、分解正面図である。It is a decomposition | disassembly front view in case it is 2 components structure of the silencer for vehicles of this invention Example. 図６における第１の構成品のＡ視図である。It is A view of the 1st component in FIG. 図６における第１の構成品のＢ視図である。FIG. 7 is a B view of the first component in FIG. 6. 図６における第２の構成品のＡ視図である。It is A view of the 2nd component in FIG. 図６における第２の構成品のＢ視図である。FIG. 7 is a B view of the second component in FIG. 6. 本発明実施例の車両用消音器の、３部品構成である場合の、分解斜視図である。It is a disassembled perspective view in the case of the three-part configuration of the vehicle silencer of the embodiment of the present invention.

以下に、本発明実施例の車両用消音器を、図面を参照して説明する。なお、図中、ＵＰは上方を示す。
本発明実施例の車両用消音器は、図１に示すように、管１０内の気流音を消音するサイドブランチ２０を有する。 Below, the silencer for vehicles of the example of the present invention is explained with reference to drawings. In the figure, UP indicates the upper side.
As shown in FIG. 1, the vehicle silencer according to the embodiment of the present invention has a side branch 20 that silences the airflow sound in the pipe 10.

管１０は、たとえば、図１に示すように、過給機とインタークーラー３２を備えた過給エンジンにおける、過給器のコンプレッサ３１とインタークーラー３２とを接続する吸気管である。ただし、管１０は、図示はしないが、燃料電池車における排気系（燃料電池によって生成された水が存在している）の管であってもよい。 For example, as shown in FIG. 1, the pipe 10 is an intake pipe that connects a compressor 31 and an intercooler 32 of a supercharger in a supercharged engine including a supercharger and an intercooler 32. However, although not shown, the pipe 10 may be a pipe of an exhaust system in the fuel cell vehicle (the water generated by the fuel cell exists).

なお、図１において、３３はエアクリーナ、３４はスロットルバルブ、３５はピストン、３６はシリンダ、３７は過給器のタービン、３８はアクチュエータ、３９はバルブである。また、４０は、ブロバーガス還流管である。ブローバイガス還流管４０は、いわゆるＰＣＶ（ポジティブクランクケースベンチレーション）システムにより、エンジンの稼動時にピストンリング３５ａとシリンダ３６壁との隙間からクランクケース（図示略）に漏出するブローバイガスを、エンジン吸気系に還流させるために設けられる管である。ブローバイガス還流管４０は、たとえば、エアクリーナ３３の下流側でコンプレッサ３１の上流側のエンジン吸気系に接続される。 In FIG. 1, 33 is an air cleaner, 34 is a throttle valve, 35 is a piston, 36 is a cylinder, 37 is a turbocharger turbine, 38 is an actuator, and 39 is a valve. Reference numeral 40 denotes a blobber gas reflux pipe. The blow-by gas recirculation pipe 40 uses a so-called PCV (positive crankcase ventilation) system to supply blow-by gas that leaks to the crankcase (not shown) from the gap between the piston ring 35a and the cylinder 36 wall when the engine is operating. It is a tube provided for refluxing. The blow-by gas recirculation pipe 40 is connected to, for example, an engine intake system on the downstream side of the air cleaner 33 and on the upstream side of the compressor 31.

ブローバイガス還流管４０を流れてきたブローバイガス中には、図示略のオイルセパレータによって回収しきれなかったオイル（オイルミスト）が含まれている。また、過給器にもオイルが用いられている。そのため、エンジンの吸気系において、過給器のコンプレッサ３１とインタークーラー３２とを接続する管１０内には、オイルが存在している。 The blow-by gas flowing through the blow-by gas recirculation pipe 40 contains oil (oil mist) that cannot be recovered by an oil separator (not shown). Oil is also used in the supercharger. Therefore, in the engine intake system, oil is present in the pipe 10 connecting the compressor 31 and the intercooler 32 of the supercharger.

管１０は、管１０の軸方向の少なくとも一部に、上下方向と直交する方向に延びる部分を有し、この部分にサイドブランチ２０が設けられる。 The tube 10 has a portion extending in a direction perpendicular to the vertical direction in at least a part of the axial direction of the tube 10, and the side branch 20 is provided in this portion.

サイドブランチ２０は、樹脂製である。サイドブランチ２０は、管１０内の気流音を低減させるために設けられる。サイドブランチ２０は、図４に示すように、管１０の半径方向外側で管１０の周方向に延びて設けられている。すなわち、サイドブランチ２０は、管１０の半径方向外側で管１０の外表面の周方向に沿って（管１０に巻き付くようにして）設けられている。サイドブランチ２０は、管１０の同一周上に（管１０の軸方向の同位置で管１０の周方向に）複数設けられている。サイドブランチ２０が複数設けられているため、複数の周波数音を消音することができる。管１０の同一周上に設けられるサイドブランチ２０の数は、２個であってもよく、３個であってもよく、４個であってもよく、５個以上であってもよい。なお、本発明図示例では、４個である場合を示している。 The side branch 20 is made of resin. The side branch 20 is provided in order to reduce the airflow sound in the pipe 10. As shown in FIG. 4, the side branch 20 is provided so as to extend in the circumferential direction of the tube 10 outside the tube 10 in the radial direction. That is, the side branch 20 is provided on the outer side in the radial direction of the tube 10 along the circumferential direction of the outer surface of the tube 10 (so as to be wound around the tube 10). A plurality of side branches 20 are provided on the same circumference of the tube 10 (in the same position in the axial direction of the tube 10 and in the circumferential direction of the tube 10). Since a plurality of side branches 20 are provided, a plurality of frequency sounds can be silenced. The number of side branches 20 provided on the same circumference of the tube 10 may be two, three, four, or five or more. In the illustrated example of the present invention, the case of four is shown.

各サイドブランチ２０は、内部空間２１と開口２２を備えている。各サイドブランチ２０の内部空間２１は、開口２２にて管１０の内部通路１１と連通している。各サイドブランチ２０の内部空間２１の下端部に、該内部空間２１と管１０の内部通路１１とを連通する開口２２が設けられている。各サイドブランチ２０の内部空間２１は、開口２２位置を含んで開口２２から上方のみに延びて設けられている。 Each side branch 20 includes an internal space 21 and an opening 22. The internal space 21 of each side branch 20 communicates with the internal passage 11 of the pipe 10 through the opening 22. At the lower end portion of the internal space 21 of each side branch 20, an opening 22 that connects the internal space 21 and the internal passage 11 of the pipe 10 is provided. The internal space 21 of each side branch 20 is provided to extend only upward from the opening 22 including the position of the opening 22.

各サイドブランチ２０を構成する壁（サイドブランチ構成壁）の一部は、管１０を構成する壁（管構成壁）と共有している。以下、この共有する壁を共有壁２３という。この共有壁２３の管１０周方向の一端は、サイドブランチ２０の開口２２の縁を構成している。
また、管１０の周方向で互いに隣り合う位置に設けられるサイドブランチ２０同士は、管１０の鉛直下端となる位置を除いて、管１０の軸直交方向（半径方向）に延びる単一の隔壁２４にて互いに隔てられている。単一の隔壁２４は、管１０の周方向で互いに隣り合う位置に設けられる両サイドブランチ２０の奥壁（底壁）を共有している。 A part of the wall (side branch constituting wall) constituting each side branch 20 is shared with the wall (tube constituting wall) constituting the pipe 10. Hereinafter, this shared wall is referred to as a shared wall 23. One end of the common wall 23 in the circumferential direction of the tube 10 constitutes the edge of the opening 22 of the side branch 20.
Further, the side branches 20 provided at positions adjacent to each other in the circumferential direction of the tube 10 are a single partition wall 24 that extends in the direction perpendicular to the axis (radial direction) of the tube 10 except for the position that becomes the vertical lower end of the tube 10. Are separated from each other. The single partition wall 24 shares the back walls (bottom walls) of both side branches 20 provided at positions adjacent to each other in the circumferential direction of the tube 10.

サイドブランチ２０は管１０と別体に形成されて管１０に接着、溶着等にて固定されていてもよいが、コスト低減のため、管１０と一体に型成形されることがのぞましい。たとえば、図５、図６に示すように、管１０とサイドブランチ２０を、サイドブランチ２０部位にて管１０軸方向に第１、第２の構成品５０，５１に２分割構造とすることにより、図示略の製造型の型抜きが可能になり、サイドブランチ２０を管１０と一体成形することが可能になる。 The side branch 20 may be formed separately from the tube 10 and may be fixed to the tube 10 by adhesion, welding, or the like, but it is preferable that the side branch 20 be molded integrally with the tube 10 for cost reduction. For example, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the pipe 10 and the side branch 20 are divided into first and second components 50 and 51 in the axial direction of the pipe 10 at the side branch 20 site. The production die (not shown) can be removed, and the side branch 20 can be integrally formed with the tube 10.

第１の構成品５１は、管１０の軸方向一部である第１の管要素１０ａと、第１の管要素１０ａの軸方向一端部から管半径方向外側に鉛直下方を除いて平板状に延びるフランジ状の第１のサイドブランチ要素２０ａと、を備える。 The first component 51 is formed in a flat plate shape except for a first pipe element 10a that is a part of the pipe 10 in the axial direction and an axially one end of the first pipe element 10a outward in the pipe radial direction. And a flange-shaped first side branch element 20a.

第２の構成品５２は、管１０の第１の管要素１０ａ以外の部分である第２の管要素１０ｂと、第２の管要素１０ｂの軸方向一端部の鉛直下方を除く半径方向外側部位に設けられる第２のサイドブランチ要素２０ｂと、を備える。図５、図９に示すように、第２の構成品５２に、共有壁２３と隔壁２４が設けられている。また、第２のサイドブランチ要素２０ｂには、図５、図６に示すように、第２の管要素１０ｂから鉛直下方を除いて管１０半径方向外側に延びる平板フランジ状であり共有壁２３および隔壁２４の管１０軸方向一端と接続する半径方向延び部２０ｂ１と、半径方向延び部２０ｂ１の半径方向外側端から管１０軸方向に第１の構成品５１側に向かって共有壁２３および隔壁２４と同量だけ延びる軸方向延び部２０ｂ２と、が設けられている。 The second component 52 includes a second tube element 10b that is a portion other than the first tube element 10a of the tube 10 and a radially outer portion excluding the vertical lower end of one axial end portion of the second tube element 10b. A second side branch element 20b. As shown in FIGS. 5 and 9, the second component 52 is provided with a shared wall 23 and a partition wall 24. 5 and 6, the second side branch element 20b has a flat plate-like flange shape extending outward in the radial direction of the pipe 10 except for the vertically downward direction from the second pipe element 10b. A radially extending portion 20b1 connected to one end of the partition wall 24 in the axial direction of the tube 10 and a shared wall 23 and a partition wall 24 from the radially outer end of the radially extending portion 20b1 toward the first component 51 in the axial direction of the tube 10 And an axially extending portion 20b2 that extends by the same amount.

第２の構成品５２の、共有壁２３、隔壁２４および軸方向延び部２０ｂ２を、第１の構成品５１に同時に接着や溶着等により接合することにより、第１の構成品５０と第２の構成品５１とは互いに固定される。 By joining the shared wall 23, the partition wall 24, and the axially extending portion 20b2 of the second component 52 to the first component 51 simultaneously by adhesion, welding, or the like, the first component 50 and the second component 52 are bonded together. The component 51 is fixed to each other.

つぎに、本発明実施例の作用、効果を説明する。
（Ａ）サイドブランチ２０を構成する壁の一部が管１０を構成する壁と共有しているため、共有壁２３の管１０周方向長さを変更するだけで、サイドブランチ２０の長さを変更でき、サイドブランチ２０にて消音できる消音周波数を変更可能である。そのため、狙いの消音周波数が変更になっても、従来に比べて僅かな形状変更のみで対応可能である。 Next, the operation and effect of the embodiment of the present invention will be described.
(A) Since a part of the wall constituting the side branch 20 is shared with the wall constituting the pipe 10, the length of the side branch 20 can be increased only by changing the circumferential length of the common wall 23 in the pipe 10. The silencing frequency that can be changed and can be silenced by the side branch 20 can be changed. Therefore, even if the target silencing frequency is changed, it is possible to cope with only a slight shape change compared to the conventional case.

（Ｂ）管１０が過給エンジンにおける過給器のコンプレッサ３１とインタークーラー３２とを接続する吸気管１０である場合であっても、上記（Ａ）で得られる作用・効果を得ることができる。 (B) Even when the pipe 10 is the intake pipe 10 that connects the compressor 31 and the intercooler 32 of the supercharger in the supercharged engine, the operation and effect obtained in the above (A) can be obtained.

（Ｃ）サイドブランチ２０の内部空間２１の下端部にサイドブランチ２０の内部空間２１と管１０の内部通路１１とが連通する開口２２が設けられているため、管１０内にオイルや水などの液体が存在する場合であっても、サイドブランチ２０内にオイルや水が溜まってしまうことを抑制できる。 (C) Since an opening 22 is provided at the lower end of the internal space 21 of the side branch 20 so that the internal space 21 of the side branch 20 and the internal passage 11 of the pipe 10 communicate with each other. Even when liquid is present, oil and water can be prevented from accumulating in the side branch 20.

（Ｄ）サイドブランチ２０が管１０の半径方向外側に設けられているため、サイドブランチ２０が管１０内に入り込んで設けられている場合に比べて、サイドブランチ２０が管１０の内部通路１１を狭めてしまうことを抑制できる。 (D) Since the side branch 20 is provided outside the pipe 10 in the radial direction, the side branch 20 passes through the internal passage 11 of the pipe 10 as compared with the case where the side branch 20 is provided inside the pipe 10. Narrowing can be suppressed.

（Ｅ）サイドブランチ２０が管１０の周方向に延びて設けられているため、サイドブランチ２０が管１０の半径方向外側に存在するにもかかわらずサイドブランチ２０を比較的コンパクトに設定でき、限られた車両搭載スペース上で有利である。 (E) Since the side branch 20 is provided so as to extend in the circumferential direction of the tube 10, the side branch 20 can be set relatively compact even though the side branch 20 exists on the outer side in the radial direction of the tube 10. This is advantageous in terms of the vehicle mounting space.

（Ｆ）複数のサイドブランチ２０が管１０の同一周上に設けられているため、複数のサイドブランチ２０が管１０の同一周上に設けられていない場合に比べて、複数個のサイドブランチ２０を設けるにもかかわらず、限られた車両搭載スペース上で有利である。 (F) Since the plurality of side branches 20 are provided on the same circumference of the tube 10, the plurality of side branches 20 is compared to the case where the plurality of side branches 20 are not provided on the same circumference of the tube 10. However, it is advantageous on a limited vehicle mounting space.

（Ｇ）単一の隔壁２４が、管１０の周方向で互いに隣り合う位置に設けられる両サイドブランチ２０の奥壁（底壁）を共有しているため、複数のサイドブランチ２０が管１０の同一周上に設けられる場合であっても、各サイドブランチ２０の長さを比較的容易に確保することができる。 (G) Since the single partition wall 24 shares the back walls (bottom walls) of both side branches 20 provided at positions adjacent to each other in the circumferential direction of the tube 10, the plurality of side branches 20 Even in the case of being provided on the same circumference, the length of each side branch 20 can be ensured relatively easily.

（Ｈ）図１１に示すように、第１、第２の構成品５１，５２の管１０軸方向間に、サイドブランチ型消音器を設置した第３の構成品５３を追加すれば、さらに消音できる周波数帯を広げることが可能となる。なお、第３の構成品５３にはサイドブランチ型消音器ではなく拡張型または共鳴型の消音器が設置されていてもよい。 (H) As shown in FIG. 11, if a third component 53 provided with a side branch type silencer is added between the first and second components 51 and 52 in the axial direction of the pipe 10, the sound is further silenced. It is possible to expand the frequency band that can be generated. The third component 53 may be provided with an expansion type or resonance type silencer instead of a side branch type silencer.

１０管
１０ａ第１の管要素
１０ｂ第２の管要素
１１管の内部通路
２０サイドブランチ
２０ａ第１のサイドブランチ要素
２０ｂ第２のサイドブランチ要素
２１サイドブランチの内部空間
２２サイドブランチの開口
２３共有壁
２４隔壁
３１過給器のコンプレッサ
３２インタークーラー
３３エアクリーナ
３４スロットルバルブ
３５ピストン
３５ａピストンリング
３６シリンダ
３７過給器のタービン
３８アクチュエータ
３９バルブ
４０ブロバーガス還流管
５１第１の構成品
５２第２の構成品
５３第３の構成品 10 pipe 10a first pipe element 10b second pipe element 11 pipe internal passage 20 side branch 20a first side branch element 20b second side branch element 21 side branch internal space 22 side branch opening 23 shared wall 24 Partition 31 Supercharger Compressor 32 Intercooler 33 Air Cleaner 34 Throttle Valve 35 Piston 35a Piston Ring 36 Cylinder 37 Supercharger Turbine 38 Actuator 39 Valve 40 Blover Gas Recirculation Pipe 51 First Component 52 Second Component 53 Second 3 components

Claims

A plurality of side branches on the same circumference of the pipe, extending in the circumferential direction of the pipe on the radially outer side of the pipe and having an internal space communicating with the internal passage of the pipe;
A part of a wall constituting each side branch of the plurality of side branches is a vehicle silencer shared with a wall constituting the pipe ,
A muffler for a vehicle, wherein an opening that connects the internal space of each side branch and the internal passage of the pipe is provided at a lower end portion of the internal space of each side branch of the plurality of side branches.